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keil大常量計(jì)算問題

作者: 時(shí)間:2016-11-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
Keil C51是與ANSI C兼容的編譯器,ANSI C規(guī)范規(guī)定十進(jìn)制整數(shù)常量的默認(rèn)數(shù)據(jù)類型是int、long int和unsigned long int的其中一種,對(duì)給定的常量是其中的哪一種要看這個(gè)常量的實(shí)際大小,如果常數(shù)在-32768~32767之間則按int類型處理,如果按int類型處理會(huì)溢出就考慮long int或更大的數(shù)據(jù)類型unsigned long int??傊?,編譯器總是按盡可能的原則指定常量的類型。

但這一原則并不總能奏效,當(dāng)兩個(gè)常量做運(yùn)算時(shí)就可能導(dǎo)致溢出。如:
#define SYSCLK22118400// SYSCLK in Hz (22.1184 MHz external crystal oscillator)
#define SLIDER_REST_TIME100// in ms,slider rest time
#define REST_DELAYSYSCLK * SLIDER_REST_TIME / (65536 * 1000)
unsigned char i;
i = REST_DELAY;
keil c51中運(yùn)行i為0xE1,即225,并不是期望的結(jié)果22118400 * 100 / (65536 * 1000) = 33.75,取整為33。原因分析如下:
宏替換后為:i = 22118400 * 100 / (65536 * 1000);,編譯器首先為22118400定義類型,因?yàn)?2118400不在int的表示范圍內(nèi),而在long int的范圍-2147483648~2147483647內(nèi),所以22118400按long int類型處理,在做乘積運(yùn)算時(shí)100被自動(dòng)按long int處理,22118400 * 100將按兩帶符號(hào)長(zhǎng)整型常量進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果仍為帶符號(hào)長(zhǎng)整型,結(jié)果寫成十六進(jìn)制是0x83D60000,其十進(jìn)制是-2083127296,顯然出現(xiàn)了溢出錯(cuò)誤。keil編譯器并沒有給出任何錯(cuò)誤或警告提示信息(VC++6.0還給出警告warning C4307: * : integral constant overflow),繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)運(yùn)算65536 * 1000,結(jié)果為帶符號(hào)長(zhǎng)整型,十六進(jìn)制為0x3E80000,十進(jìn)制為65536000,最后按兩長(zhǎng)整型除法計(jì)算-2083127296 / 65536000,結(jié)果為0xFFFFFFE1,由于i為字符類型,取0xFFFFFFE1的最低有效字節(jié)為0xE1賦值給i,i的最終值為0xE1。
解決這種溢出錯(cuò)誤的方法用C語言的一個(gè)術(shù)語就是“提升”(promotion),拿上例來說就是將22118400指定為無符號(hào)長(zhǎng)整型,即:
#define SYSCLK22118400UL
注:雖然只要將22118400、100、65536和1000四個(gè)常數(shù)中的一個(gè)指定為無符號(hào)長(zhǎng)整型即可得到正確的結(jié)果,但考慮到可讀性及規(guī)范性,應(yīng)選擇大整數(shù)指定其類型。
小結(jié):按C51編譯器的默認(rèn)類型整數(shù)常量運(yùn)算可能出現(xiàn)溢出錯(cuò)誤,對(duì)大整數(shù)應(yīng)指定其數(shù)據(jù)類型以避免出現(xiàn)可能的運(yùn)算錯(cuò)誤。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201611/321607.htm

轉(zhuǎn)自:幽幽靈貓

http://www.cnblogs.com/civet/archive/2011/05/31/2064959.html
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近日做射頻系統(tǒng),一個(gè)簡(jiǎn)單的MCU系統(tǒng),程序全部用C語言設(shè)計(jì),開發(fā)環(huán)境為盜版的Keil,用到定時(shí)器定義一個(gè)60秒的時(shí)間時(shí),如此定義:
uint16time;//16位變量

time=60*1000/TMRCYC//TMRCYC=5,定時(shí)器中斷間隔為5ms
//time總時(shí)間60s
實(shí)際運(yùn)行時(shí),60s定時(shí)總是感覺不到,也就是說60s根本就沒定義成功。
理論上講,time=12000,比16位最大值65535小,應(yīng)該沒問題,但實(shí)際就是不行,以前沒怎么用過Keil,所以也沒注意這個(gè)問題,是否其他編譯器也有這個(gè)問題不得而知,最后,定義改為:
time=60*1000L/TMRCYC//常量1000后加L
問題解決。
但仍未完全明白其中道理,難道是編譯器的問題,在此拋磚引玉,鄙人雖說也有幾年程序經(jīng)驗(yàn),但哎,偏偏這么一個(gè)看似基礎(chǔ)性的東西卻不懂,希望有大蝦們解釋下,可能對(duì)你們來說問題很簡(jiǎn)單,但不懂或沒有遇見的小菜們卻是有千千萬萬,你們就權(quán)當(dāng)做好事了。
///http://bbs.21ic.com/icview-43268-1-1.html
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編程中無窮大常量的設(shè)定技巧2012年11月22日 13:08:05

轉(zhuǎn)自http://aikilis.tk/

如果問題中各數(shù)據(jù)的范圍明確,那么無窮大的設(shè)定不是問題,在不明確的情況下,很多程序員都取0x7fffffff作為無窮大,因?yàn)檫@是32-bit int的最大值。如果這個(gè)無窮大只用于一般的比較(比如求最小值時(shí)min變量的初值),那么0x7fffffff確實(shí)是一個(gè)完美的選擇,但是在更多的情況下,0x7fffffff并不是一個(gè)好的選擇。

  1. 很多時(shí)候我們并不只是單純拿無窮大來作比較,而是會(huì)運(yùn)算后再做比較,例如在大部分最短路徑算法中都會(huì)使用的松弛操作:
    if (d[u]+w[u][v]我們知道如果u,v之間沒有邊,那么w[u][v]=INF,如果我們的INF取0x7fffffff,那么d[u]+w[u][v]會(huì)溢出而變成負(fù)數(shù),我們的松弛操作便出錯(cuò)了,更一般的說,0x7fffffff不能滿足“無窮大加一個(gè)有窮的數(shù)依然是無窮大”,它變成了一個(gè)很小的負(fù)數(shù)。
  2. 除了要滿足加上一個(gè)常數(shù)依然是無窮大之外,我們的常量還應(yīng)該滿足“無窮大加無窮大依然是無窮大”,至少兩個(gè)無窮大相加不應(yīng)該出現(xiàn)災(zāi)難性的錯(cuò)誤,這一點(diǎn)上0x7fffffff依然不能滿足我們。

所以我們需要一個(gè)更好的家伙來頂替0x7fffffff,最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)霓k法當(dāng)然是對(duì)無窮大進(jìn)行特別處理而不是找一個(gè)很大很大的常量來代替它(或者說模擬它),但是這樣會(huì)讓我們的編程過程變得很麻煩。在我讀過的代碼中,最精巧的無窮大常量取值是0x3f3f3f3f,我不知道是誰最先開始使用這個(gè)精妙的常量來做無窮大,不過我的確是從一位不認(rèn)識(shí)的ACMer(ID:Staginner)的博客上學(xué)到的,他/她的很多代碼中都使用了這個(gè)常量,于是我自己也嘗試了一下,發(fā)現(xiàn)非常好用,而當(dāng)我對(duì)這個(gè)常量做更深入的分析時(shí),就發(fā)現(xiàn)它真的是非常精巧了。

  1. 0x3f3f3f3f的十進(jìn)制是1061109567,也就是10^9級(jí)別的(和0x7fffffff一個(gè)數(shù)量級(jí)),而一般場(chǎng)合下的數(shù)據(jù)都是小于10^9的,所以它可以作為無窮大使用而不致出現(xiàn)數(shù)據(jù)大于無窮大的情形。
  2. 另一方面,由于一般的數(shù)據(jù)都不會(huì)大于10^9,所以當(dāng)我們把無窮大加上一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),它并不會(huì)溢出(這就滿足了“無窮大加一個(gè)有窮的數(shù)依然是無窮大”),事實(shí)上0x3f3f3f3f+0x3f3f3f3f=2122219134,這非常大但卻沒有超過32-bit int的表示范圍,所以0x3f3f3f3f還滿足了我們“無窮大加無窮大還是無窮大”的需求。
  3. 最后,0x3f3f3f3f還能給我們帶來一個(gè)意想不到的額外好處:如果我們想要將某個(gè)數(shù)組清零,我們通常會(huì)使用memset(a,0,sizeof(a))這樣的代碼來實(shí)現(xiàn)(方便而高效),但是當(dāng)我們想將某個(gè)數(shù)組全部賦值為無窮大時(shí)(例如解決圖論問題時(shí)鄰接矩陣的初始化),就不能使用memset函數(shù)而得自己寫循環(huán)了(寫這些不重要的代碼真的很痛苦),我們知道這是因?yàn)閙emset是按字節(jié)操作的,它能夠?qū)?shù)組清零是因?yàn)?的每個(gè)字節(jié)都是0,現(xiàn)在好了,如果我們將無窮大設(shè)為0x3f3f3f3f,那么奇跡就發(fā)生了,0x3f3f3f3f的每個(gè)字節(jié)都是0x3f!所以要把一段內(nèi)存全部置為無窮大,我們只需要memset(a,0x3f,sizeof(a))。

所以在通常的場(chǎng)合下,0x3f3f3f3f真的是一個(gè)非常棒的選擇。




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